关于近进阶段水平安定面持续前后配

部分来自网络

一、案例

早期运行时,曾有飞机反映以下的表象

1、近进时襟翼放5度,速度180节,水平安定面配平持续前后配;约8分钟,速度减小后现象消失。

2、襟翼放5度,A/P接通情况下,在上升/下降阶段安定面配平前后反复运动频繁。在前3圈后3圈反复配平,范围7-8个单位。

经测试:襟翼放5度后,左侧升降舵调整片和升降舵一致,右侧升降舵调整片和升降舵摆动相反(没有anti-balance模式) 。进一步检查发现D46622P的15#有26VDC,14#对地电阻600多千欧。检查GD654接地块内的相应接地插针在接地块内晃动(插针偏小,接地不实)。重新做地线插针后接地阻值正常。测试升降舵调整片作动正常。

二、工作原理背景:

1、737NG飞控系统的调整片只在副翼和升降舵上面有,方向舵上没有调整片。这里又数升降舵上的调整片最为特殊,根据资料,它有两种工作模式–平衡模式和反平衡模式,改变模式使用到的部件有电磁线圈控制活门及调整片控制机械机构。

2、Balance mode平衡模式

当襟翼收起时,配平片控制活门线圈失电,此时任何液压都无法进入调整片机械机构的作动筒内,升降舵配平作动筒在四个弹簧力的拉力下固定于收回位,弹簧保持初始的压缩状态。升降舵调整片在平衡模式下工作。当升降舵移动时,调整片的移动方向与升降舵的移动方向相反,调整片空气动力矩部分抵消升降舵空气动力矩,从而减少飞行员所需操纵力。

3、Anti-balance mode反平衡模式

当襟翼放出且有主液压工作时,FCC将电信号发送至左控制活门线圈。A系统液压压力经过左控制活门进入左升降舵配平片作动筒,作动筒驱动离合,将摇臂顶出,此时左升降舵配平片与升降舵的运动运动方向一致;同时,襟翼放下时,28V DC经过S1051襟翼位置电门、R782延时继电器发送至右控制活门线圈。B系统液压压力经过右控制活门进入右升降舵配平片作动筒,作动筒驱动离合,将摇臂顶出,此时右升降舵配平片与升降舵的运动运动方向一致;升降舵调片在反平衡模式下工作。当升降舵移动时,调整片的移动方向与升降舵的移动方向相同,弹簧在作动筒的作用下保持拉伸的储能状态。

在anti-balance模式下,当升降舵偏转时,配平片与升降舵的偏转方向相同,作用在配平片上的空气动力矩与升降舵的空气动力矩方向相同,调整片成为升降舵的一部分,提供飞机的俯仰操纵,升降舵配平片操纵机构改变配平片的功能,在襟翼放下低速飞行时,有助于增加飞机抬头操纵。

4、mode 3 Transfer转换过程

襟翼从收起到未收起(或刚放出)时,右侧调整片控制机构将有10秒延迟,后继电器才接地。10秒延迟继电器的目的是提高飞机自动驾驶性能。也就是说,在10秒钟内,左侧调整片与升降舵偏转方向相同,右侧调整片与升降舵偏转方向相反。

从上图图上可以看到,在10秒的时间内,左右两侧的调整片工作方式是不同的,导致出现这个情况的原因主要是两侧的压力来源不同。飞行员操作襟翼,正常情况下所有增升装置都是使用液压B系统放出。此时B系统的压力需要实现两个功能:1,增压伸出襟翼,2,给调整片机械机构作动筒增压,改变弹簧的状态。伸出襟翼初始阶段,B系统会有比较大的压力下降,为确保右侧弹簧完全拉伸,延时10秒后再供压,B系统提供完全的液压压力。根据早期的文件,右侧加装10秒延时的作用也可以改善自动驾驶的性能。

三、排故思路

对于升降舵配平片无法进入anti-balance模式,主要有以下几种可能:

1、电路故障;

2、S1051襟翼位置电门失效(仅限于右升降舵配平片);

3、R782延时继电器失效(仅限于右升降舵配平片);

Note:对于上述三种可能的故障原因:

1)可通过同时测量线阻及电压,排除断路或者虚接导致的线路故障;

2)可通过对串左右升降舵配平片控制活门电插头的方式,排除S1051或R782控制电路失效导致的可能。

4、控制活门线圈失效;

Note:对于上述可能的故障原因,可通过测量嫌疑件的线圈阻值并与新件或者正常侧的线圈阻值做对比,进行判断。

5、控制活门内部滑阀失效;

Note:对于上述可能的故障原因,可通过断开控制活门供油管路,观察出油量的方式,确认控制活门是否工作正常。

使用该方法时需要务必当心并采取保护措施,避免高压力的液压油对人造成伤害。

6、升降舵配平片作动筒失效,无法伸出;

7、升降舵配平控制机构失效,卡阻于平衡模式

Note:对于上述两种可能的故障原因,均可通过打开接近盖板后进行目视观察的方式进行确认。

其他案例

国内有航司反映,在4边进近时,空速180节左右,高度3000FT,风速和风向很稳定,自动配平向前配平、向后配平来回转动3圈,持续时间3-5分钟,OUT OF TRIM灯没亮,A/P工作正常。检查自动驾驶 作动筒连杆松动。

ATC应答机引起的自动驾驶故障

2024年5月,有737NG飞机反映,自动驾驶的LNAV和VNAV均无法接通,其他自动驾驶模式使用都正常;自动油门无法使用。地面DFCS测试无法进入,AT测试故障代码指向MCP,但是更换了MCP,更换两部FCC后,故障仍未解决,最后更换了ATC-1应答机后正常。由于FIM和系统原理中均未有ATC系统影响自动驾驶的说明,特做相关分析。

CPDLC和ADS-C

来源于网络

管制员飞行机组数据链通信/Controller Pilot Data Link Communication,CPDLC,是管制员和飞行机组之间使用数据链进行ATC通信的一种通讯方式。

一、CPDLC应用根据网络不同可分为两类:基于FANS 1/A数据链网络的CPDLC和基于ATN B1数据链网络的CPDLC。

后者在陆地地区通讯效率和质量上要远好于前者。一般ATN CPDLC传输速度大约在5秒钟左右,FANS 1/A CPDLC传输速率在50~80秒。机组需要将数据链路上行传输计时器设置120秒。

飞机下发到ATSU的报文可以是标准格式信息也可以是自由文本。管制员发送的报文一般遵循标准格式并通常需要飞行机组做出回应。FMC固化的CPDLC信息是预先格式化和标准化的。

使用CPDLC的先决条件:

设备:飞机须具备一种或多种数据传输能力,VHF或者VDF;SATCOM海事卫星或者Iridium铱卫星(由围绕地球一共66个运作中的通讯卫星组成),可见,卫星系统正常工作才能建立数据链,如果VHF和SATCOM系统闪故障灯,CPDLC功能就无法实现。这些所有功能都是要给卫星服务商交费的,并且要经过批准的飞机在批准运行的区域使用。

CPDLC如何工作:

各类电文的发送和接收;请求改变高度、航路、速度、放行请求、预计时间、位置报和其他紧急状况下的报告。应答应选择:接受(accept)稍等回复(standby)拒绝接受(reject)

机组按ATC指令数据设置,数据由白色变成绿色。如下图:

管制员提供一个能够收发CPDLC报文的应用界面,该系统分为两大部分,一部分是界面管理,另一部分是报文管理。管制员可以通过CPDLC界面发送和接收信息以达到和飞行员相互通信的目的。

一旦飞机进入管制空域,管制员就会在工作站打开CPDLC,地面系统会分配CPDLC资格,服务便开启。如果遇到无线电通讯失效,飞行员可以使用CPDLC遵守管制指令,例如:可以打字接受,稍后,拒绝等表达意图,如果管制通知飞行员修改高度航路或速度,他们就可以相应遵守指令,机器指示灯将从白色变成绿色。

DPDLC主要运用在欧洲和北美航线,国内较少,一方面便于指令清晰,提升通讯效率。一方面与HF和VFH通讯信号有关。目前国内在新疆区域在试点。航司如果申请DPDLC运行的规范,那么就需要硬件相应的配合,FMC需要激活相应的功能,MCDU有相应的选择输入按钮,CVR要具备数据记录功能跟,即DLR功能,同时还要激活,还要MCDU有线直接给过来到CVR用于记录信号传输。

二、协约式自动相关监视/Automatic Dependent Surveillance-Contract,ADS-C,通过数据链路在地面系统和飞机之间交换ADS-C协约信息的一种自动监视方式。协约指明了将在什么条件下启动ADS-C报告,以及报告中将包含哪些数据等内容。ADS-C应用根据网络不同可分为两类:基于FANS 1/A数据链网络的ADS-C和基于ATN B2数据链网络的ADS-C。

ADS-C可以自动将监视信息(位置等飞行数据)下发至ATSU。在完成初始登录/通知(initial logon/notification)后,飞机与地面站之间建立连接(link)。在不需要机组介入的情况下,ATSU/AOC可与飞机建立协约,接收飞机的身份、位置、高度、马赫数、垂直变化率、航迹、磁航向、地速、导航点、气象数据等信息,从而达到监视的目的。ADS协约包括ADS定期协约/Periodic Contract、ADS事件协约/Event Contract、ADS需求协约/Demand Contract和紧急模式。根据机型不同,每架飞机最多同时可与地面单位建立五个独立连接。

  • 定期协约:ATSU可以根据需要设置周期或更新频率或调整时间间隔(在交通繁忙地区或者为了减小间隔,通常需要较高的更新速率)。
  • 事件协约:当飞机系统判断飞机状态达到ATSU设定的条件时,如:航路点变更、侧向偏差、垂直高度偏差、垂直速率特殊变化时向ATSU通报。事件协约将一直有效,直到ATSU取消协约或发生用于触发报告的事件为止。航路点的变更将触发航路点变更事件报告。所有其他事件合同将触发第一次事件的报告,然后,ATSU按需请求一个新的事件协约,以制定所有所需的事件类型。
  • 需求协约:ATSU可以根据需求请求单个更新,这不影响既定的更新周期、频率和时间间隔。
  • 紧急模式:机组可以通过以下方式触发紧急模式,
    • 手动选择ADS-C紧急功能;
    • 间接地,通过触发另一种类型的紧急警报系统(例如,发送CPDLC紧急消息或选择辅助监视雷达/SSR紧急代码);
    • 隐秘功能(因机型而异)

一旦触发了ADS-C紧急情况,在正常情况下,航电设备将继续发送ADS-C紧急情况定期报告,直到机组取消选择ADS-C紧急情况功能为止。

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